Control of instabilities such as ELMs and sawteeth is considered an important ingredient in the development of reactor-relevant scenarios. Various forms of ELM pacing have been tried in the past to influence their behavior using external perturbations. One of the main problems with these synchronization experiments resides in the fact that ELMs are periodic or quasi-periodic in nature. Therefore, after any pulsed perturbation, if one waits long enough, an ELM is always bound to occur. To evaluate the effectiveness of ELM pacing techniques, it is crucial to determine an appropriate interval over which they can have a real influence and an effective triggering capability. In this paper, three independent statistical methods are described to address this issue: Granger causality, transfer entropy and recurrence plots. The obtained results for JET with the ITER-like wall (ILW) indicate that the proposed techniques agree very well and provide much better estimates than the traditional heuristic criteria reported in the literature. Moreover, their combined use allows for the improvement of the time resolution of the assessment and determination of the efficiency of the pellet triggering in different phases of the same discharge. Therefore, the developed methods can be used to provide a quantitative and statistically robust estimate of the triggering efficiency of ELM pacing under realistic experimental conditions.
ELMやサブテイスなどの不安定性の制御は、炉心関連シナリオの開発における重要な要素と考えられている。過去には、外部摂動を用いてその挙動に影響を与えるために、さまざまな形態のELMペーシングが試みられてきた。これらの同期実験における主な問題の一つは、ELMが本質的に周期的または準周期的であるという事実に起因する。したがって、任意のパルス摂動の後、十分に長く待てば、ELMは必ず発生することになる。ELMペーシング手法の有効性を評価するためには、それらが実際に影響を及ぼし、効果的なトリガー能力を発揮できる適切な時間間隔を決定することが極めて重要である。本論文では、この問題に対処するための3つの独立した統計手法、すなわちグレンジャー因果性、転移エントロピー、再帰プロットについて説明する。ITER類似壁(ILW)を備えたJETで得られた結果は、提案手法が非常によく一致し、文献で報告されている従来のヒューリスティックな基準よりもはるかに優れた推定値を提供することを示している。さらに、これらを組み合わせて使用することで、評価の時間分解能の向上と、同一放電の異なる位相におけるペレットトリガーの効率の決定が可能になる。したがって、開発された手法は、現実的な実験条件下でのELMペーシングのトリガー効率の定量的かつ統計的に頑健な推定を提供するために使用できる。